LA DÉGRADATION VÉRITÉ DE STATISTIQUE ET LE DÉMON DE MAXWELL

Cette façon de concilier le mécanisme avec l'irréversibilité du monde implique une conception un peu spéciale de la portée du principe de Carnot. Les physiciens anglais aiment à présenter ce principe comme une vérité de statistique, c'est-à-dire comme un principe vrai pour un groupe de particules matérielles, vrai pour un ensemble, vrai, à plus forte raison, pour l'univers, mais comme n'étant plus nécessairement vrai pour les dernières particules de matière ou d'éther, si quelques-unes d'entre elles étaient prises isolément. L'ingénieuse fiction des « démons » de Maxwell a ïe mérite de montrer comment on peut imaginer qu'il faudrait s'y prendre, pour tourner le principe de Carnot,

Prenons une chambre close, pleine d'un gaz à température uniforme : pour le mécaniste, partisan de la théorie cinétique des gaz, cette uniformité de température n'est autre «chose que l'uniformité dans ta distribution des vitesses des molécules gazeuses, qu'anime un mouvement continuel de va-et-vient. Dans un tout petit espace, assez petit pour renfermer seulement quelques douzaines de molécules, le* unes vont un peu plus vite, les autres moins vite; maïs la vitesse moyenne dans un espace de ces dimensions est toujours la même, en quelque point de la chambre qu'on le suppose placé.

Si nous avions, au début, un côté de la chambre plus chaud que l'autre, la vitesse des molécules sérail plus grande au point le plus chaud; elle ne tarderait pas à. diminuer au profit des molécules plus lentes, c'csl-

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à-dire plus froides ; il Rétablirait, en fin de compte, un équilibre de température, ce qui entraînerait, ainsi qu'on Ta vu, une déperdition de l'énergie utilisable.

Aucun moyen n'existe de régénérer cette énergie utilisable à moins de l'emprunter au dehors. On ne peut pas faire que, les vitesses moyennes une fois égalisées, il y ait accumulation des molécules qui vont un peut plus vite du môme côté, et des molécules qui vont un peu moins vite de l'autre côté : on ne peut pas échauffer une partie d'une masse à température constante avec de la chaleur prise à une autre partie gazeuse qui se refroidit. S'il en pouvait être ainsi, non seulement on éviterait la dégradation d'énergie, mais on régénérerait, aux dépens d'énergie de mauvaise qualité, de l'énergie de qualité supérieure.

C'est ce problème, impossible pour nous, que résoudraient sans peine des êtres intelligents assez petits et assez subtils pour manier des molécules et des atomes comme nous manions des boules de jeux de quilles. Maxwell sépare en deux, par une cloison, cette chambre remplie de gaz tout à la même température; il perce cette cloison de tout petits trous, assez grands pour laisser passer à la fois une molécule unique ; il munit chaque trou d'une petite soupape qu'on puisse à volonté ouvrir ou fermer; derrière chacune d'elles, il poste un petit être subtil, un « démon », chargé de veiller sur sa soupape comme un éclusier sur son écluse. Autour de chaque orifice, comme en un point quelconque de la masse gazeuse, il y a mouvement continuel de va-et-vient : il se trouve dans chaque petit groupe de molécules des molécules qui vont plus vile et d'autres moins vite; lous ces groupes sont identiques entre eux, mais au soin tk& eiiaeun d'eux règne une certaine diversité. Les démons se garderont de donner eux-mêmes aucune impulsion aux molécules ; ils introduiraient de Pénergie venant de leur propre fonds, ce dont ils

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n'ont pas le droit; ils se contentent il ouvrir el de fermer les soupapes, de façon à laisser passer de droite à gauche celles des molécules qui, dans leur course incessante, vont le plus vite, et île leur barrer le passage quand elles reviennent choquer la paroi pour repasser à droite ; ils laissent, au contraire, venir à droite les molécules qui vont moins vite; ces êtres subtils feraient ainsi le triage entre des molécules gazeuses naturellement associées ensemble, et réussiraient, sans produire aucun travail par euxmêmes, à mettre en évidence et à mettre en œuvre les inégalités inévitables au sein d'une masse qui est uniforme pour nos sens grossiers.

Est-il besoin de dire que ces « démons -> sont personnages de pure fantaisie? Cette fiction n'en contient pas moins un enseignement profond, Que l'intelligence ait un jour à son service des méthodes assez subtiles pour opérer ce triage entre molécules : ne pourrat-elle pas arriver à organiser sur une vaste échelle ce travail de sélection dont s'acquittent les démons dé Maxwell, et à régénérer, en partie, l'énergie utilisable de l'univers, sans cesse en voie de déperdition?

Et Ton peut justement se demander si les découvertes de Crookes, si les travaux plus récents de Rôntgen, ne nous donneront pas, dans une certaine mesure, « prise » sur des éléments de lu matière ou de Téther qui échappaient jusque-là à nos moyens d'étude. Et je ne crois pas absurde d'imaginer que l'on puisse ainsi, dans des conditions et dans une mesure limitées, arriver à tourner la loi de la dégradation de l'énergie 1 .

Mais ce qu'on n'arrêtera jamais par aucun exann ri de la matière au microscope, ni par aucune iwïnnt individuelle sur quelques atomes isolés, déperdition générale d'énergie utilisable dans le.